TEKNOLOGI DNA REKOMBINAN PRODUKSI INSULIN REKOMBINAN

1. TEKNOLOGI
DNA
REKOMBINAN
PRODUKSI
INSULIN
REKOMBINAN
Lili sugiyarto
Lili_sugiyarto@uny.ac.id

2.  Insulin merupakan hormon yang
diproduksi sel dalam pankreas yaitu sel
beta
 Salah satu fungsinya menstimulasi
pengambilan glukosa ke dalam sel tubuh,
ex: sel otot (pemecahan glukosa
menghslkan ATP)

3. Type 1 (insulint-dependent)
 Terjadi ketika sel2 beta tdk dp
memproduksi insulin
 Kekurangan insulin mengakibatkan
konsentrasi gula darah tinggi
 Akibatnya terjadi gangguan kesehatan
tek darah tinggi, katarak, gangguan
syaraf, peredaran darah terganggu

4. Org dg diabetes type 1
 Harus injeksi rutin utk mengontrol gula
darah
 Sel beta tdk menghasilkan insulin

5.  Dahulu insulin dipurifikasi dari pankreas
babi dan sapi
 Proses purifikasi mahal, sering juga
mengalami kesulitan dalam purifikasi, dan
sering menghasilkan insulin tdk murni
 Tidak efektif, sering terjadi alergi pada
individu yang menggunakan insulin dari
sapi

6.  1978 : insulin berhasil diklon ke dalam
vektor plasmid dan diekspresikan dalam
sel bakteri oleh scientist di Genentech
(perusahaan bioteknologi dkt San
Francisco, California)
 1982 : ber hasil memproduksi
Recombinant Human Insulin yang disebut
HUMULIN, DNA rekombinan pertama
yang diaplikasikan pd manusia oleh U.S
Food and Drugs Administration (FDA)

7.  Bakteri secara normal tidak mampu
memproduksi insulin
 Insulin berhasil diproduksi melalui bakteri
rekombinan (microbial biotechnology)
 Insulin merupakan protein pertama yang
berhasil di ekspresikan dalam bakteri
rekombinan dan telah dibuktikan pada
manusia

8. Struktur insulin manusia
 Insulin terdiri dari 2 rantai protein (A: 21 AA
dan B: 30 AA), dg ik. disulfida
 Insulin rekombinan dibuat dg mengklon
gen insulin ke dalam plasmid yg terdapt
gen lacZ (mengkode ß-galaktosidase)

10.  Gen setiap unit akan diklon ke dalam
plasmid yg berbeda yang terdapat gen
lacZ mengkode enz. ß-gal
 Plasmid rekombinan kmd d
tranformasikan k dlm E.coli untuk
menghasilkan protein fusi ß-gal-insulin
 Isolasi protein fusi tsb dg Kromatografi
Affinitas, pemisahan fusi protein insulin- ß-
gal protein

12.  Kromatografi affinitas untuk mengisolasi
protein fusi ß-gal-insulin
 Dilanjutkan dg purifikasi insulin rantai A
dan B
 Mixed keduanya pada kondisi keduanya
(2 sub unit) dapat menjadi 1 hormon yg
aktif (folded to join the two sub unit)

13. Struktur molekul insulin

14. Pemisahan ß-gal dan prot A
 Effector cleavage : CNBr (--Met-------Xaa--)
 Active insulin by refold and oxidize cysteines (prot A
and prot B)

15. Pemisahan ß-gal dan prot A
 Effector cleavage : CNBr

16. Beberapa contoh therapeutic
protein dari bakteri
rekombinan
 Erythropoietin ( utk produksi sel darah merah)
: utk treatment pasien anemia
 Faktor VIII (faktor penggumpalan darah) : utk
pasien hemofilia
 Interferon & interleukin (faktor yg menstimulasi
pertumbuhan dan prod sel darah) : utk
pasien leukimia
 Vaksin (hepatitis B) : stimulasi sistem imun dlm
pencegahan infeksi bakteri & virus) : imunisasi
manusia/ hewan, treatment bbrp
tumor/kanker

17. Struktur protein
 Ribosom : pabrik penghasil protein
 Molekul kompleks dibangun oleh rantai
asam amino
 Mempunyai berat molekul spesifik
 Mempunyai muatan listrik shg mampu
berinteraksi dg molekul lain
 Hidrofilik/hidrofobik